- •1. Классификация методов измерений.
- •2. Измерение осциллографом среднего значения коэффициента амплитудной модуляции.
- •3. Неинтегрирующий цифровой вольтметр постоянного тока, реализующий время-импульсный метод преобразования.
- •4. Классификация средств измерений.
- •5. Нулевой метод измерения фазового сдвига.
- •6. Интегрирующий цифровой вольтметр постоянного тока с усреднением результатов измерений.
- •7. Классификация измерительных приборов.
- •8. Общий принцип работы электромеханических приборов прямого преобразования.
- •9. Измерение мощности методом с использованием направленных ответвителей.
- •10. Технические характеристики измерительных приборов.
- •11. Измерители уровня.
- •1 2. Структурная схема цифрового частотомера и ее работа в режиме измерения периода, временных интервалов и отношений частот.
- •13. Погрешности средств измерений: определения и формы представления погрешностей средств измерений.
- •14. Аналоговые вольтметры сравнения.
- •15. Широкодиапазонный гетеродинный анализатор спектра.
- •16. Нормирование погрешностей средств измерений.
- •17. Селективные вольтметры.
- •18. Измерение группового времени запаздывания.
- •19. Общие требования к средствам измерений электрических величин.
- •20. Работа осциллографа в режиме автоколебательной и ждущей разверток.
- •21. Интегрирующие цифровые фазометры.
- •22. Типовая структурная схема электрорадиоизмерительного прибора прямого преобразования.
- •23. Цифровые вольтметры переменного тока и мультиметры
- •24.Девиация частоты и ее измерение методом частотного детектирования.
- •Измерение методом частотного детектирования
- •25. Обобщенная структурная схема электронного аналогового вольтметра прямого преобразования.
- •26. Резонансные частотомеры
- •27. Девиация частоты и ее измерение по «нулям» функции Бесселя.
- •Измерение f по «нулям» функции Бесселя
- •28. Типовая структурная схема радиоизмерительного прибора сравнения.
- •29. Цифровые частотомеры низких и инфранизких частот.
- •30. Коэффициент амплитудной модуляции и измерение его пиковых значений.
- •31. Зависимость показаний вольтметров от формы измеряемого напряжения.
- •32. Измерение мощности методом с использованием эффекта «горячих» носителей тока.
- •33. Многоканальный осциллограф.
- •34. Основные параметры осциллографа.
- •35. Измерение мощности методом вольтметра.
- •36. Метод преобразования фазового сдвига во временной интервал. Неинтегр-ий цифровой фазометр.
- •37. Особенности измерений в радиоэлектронике и связи.
- •38. Цифровые вольтметры постоянного тока, реализующие кодоимпульсный метод преобразования
- •39. Термоэлектрический метод измерения мощности.
- •40. Общие сведения и классификация методов и приборов для измерения мощности
- •41. Цифровые осциллографы
- •42. Интегрирующий цифровой вольтметр (ицв) постоянного тока с аналоговым интегрированием
- •43. Общие сведения и классификация приборов для измерения частоты и интервалов времени
- •44. Измерение мощности методом с использованием эффекта Холла
- •45. Компенсатор постоянного тока
26. Резонансные частотомеры
Резонансный метод измерения частоты основан на явлении резонанса в колебательных системах. Его сущность состоит в сравнении измеряемой частоты с собственной резонансной частотой градуированного колебательного контура или резонатора. Резонансные частотомеры используются для измерения частоты непрерывных и импульсно-модулированных колебаний в диапазоне до 220 ГГц.
Обобщенная структурная схема резонансного частотомера (РЧ) (рисунок 4.1):
Колебательная система с помощью органов перестройки и индикатора настраивается в резонанс на частоту , а само значение отсчитывается по шкале органа перестройки.
В зависимости от диапазона измеряемых колебательная система может представлять собой контур с сосредоточенными или распределенными постоянными. Контуры с сосредоточенными постоянными в диапазоне частот до 100 МГц. В диапазоне 100 – 1000 МГц -- колебательные системы на основе контуров смешанного типа: сосредоточенная емкость (переменный конденсатор) и распределенная по ободу статора индуктивность. На частотах выше 1000 МГц -- контуры с распределенными постоянными: коаксиальные или объемные резонаторы. Практическое использование РЧ в настоящее время – диапазон СВЧ, где они выпускаются и применяются для нужд соответствующих ведомств и как самостоятельные приборы.
Коаксиальный полуволновой резонатор представляет собой отрезок коаксиальной линии, короткозамкнутой с одной стороны стенкой, а с другой стороны поршнем П. Индикатор резонанса состоит из детекторной секции и индикатора, в качестве которого при измерении непрерывных сигналов применяются МЭИП, а при измерении импульсно-модулированных сигналов - селективные измерительные усилители. Связь частотомера и источником и индикатором – индуктивная с помощью петель связи. Длина резонатора изменяется перемещением поршня П с помощью микрометрического механизма, снабженного соответствующей шкалой.
Моменту настройки в резонанс (максимальным показаниям индикатора) соответствует длина резонатора , где , что и используется при измерении .
Шкала отсчетного устройства может быть проградуирована и непосредственно в значениях . Конструкция органа перестройки определяется диапазоном измеряемых , который для рассматриваемого РЧ составляет (2,5-10) ГГц. На более низких частотах применяют РЧ с коаксиальными четвертьволновыми резонаторами, а не более высоких частотах – РЧ с волноводными резонаторами. РЧ с волноводными резонаторами по конструкции и алгоритму измерения аналогичны РЧ с коаксиальными резонаторами.
Рисунок 4.2 – Схема частотомера с полуволновым резонатором
Точность резонансных частотомеров определяется точностью настройки их в резонанс, которая зависит от добротности колебательной системы и чувствительности индикатора. Необходимая чувствительность индикатора обеспечивается с помощью усилителей. Добротность для коаксиальных резонаторов 1500 – 2000, а для объемных 5 – 10 тысяч. Чтобы обеспечить высокую добротность резонаторов их внутренние поверхности полируют и серебрят. Т.о. эта составляющая суммарной погрешности значительно меньше чем у частотомеров на контурах с сосредоточенными постоянными. Другими составляющими суммарной погрешности являются погрешность отсчетного устройства и погрешность из-за изменения внешних условий (температуры и влажности). Для уменьшения этого влияния применяются материалы с малым температурным коэффициентом расширения, температурная компенсация и герметизация резонаторов.
Относительная погрешность измерения РЧ, обусловленная неточностью настройки в резонанс и погрешностью отсчетного устройства:
(4.3)
где - добротность колебательной системы;
- погрешность шкалы отсчетного устройства;
- отсчет со шкалы.